[發(fā)明專利]玻璃粉、正銀漿料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510560995.1
• 申請日: 2015-09-06
• 公開（公告）號: CN106504814B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊建平;張俊剛;危訓(xùn)鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 上海匡宇科技股份有限公司
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01B13/00;C03C12/00
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11411
• 代理人: 黃冠華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子元器件電極用銀漿的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種玻璃粉、正銀漿料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著化石能源的短缺和人們對二氧化碳排放的關(guān)注，太陽能發(fā)電技術(shù)得到了跳躍式的發(fā)展。而晶體硅太陽能電池技術(shù)作為太陽能發(fā)電技術(shù)的主體，一直備受人們的關(guān)注。太陽能電池的優(yōu)劣不僅取決于所使用的晶體硅材料中的載流子濃度、分布和遷移率，還受到電池正負(fù)極電極性能的影響。其中正面電極直接影響著串聯(lián)電阻、分流電阻、填充因子和光電轉(zhuǎn)換效率，因此正面電極銀漿的質(zhì)量決定了太陽能電池的性能。

而導(dǎo)電銀漿主要包括三個組成部分：大部分(80～90％)的銀粉、5～15％的有機(jī)載體和0.5～8％的玻璃粉。在正銀銀漿中，除了主體銀粉以外，玻璃粉的組成和含量對電池片的最終效率起著極為關(guān)鍵的影響，同時，銀漿中的玻璃粉成分對制成的硅基電池的柵線的可焊性和拉力有決定性的影響。如果柵線可焊性不好，會影響電池的生產(chǎn)效率和成品率，而如果拉力達(dá)不到要求的數(shù)值，則電池將無法封裝制成組件，而且會影響電池的使用壽命。

目前，制備銀漿的玻璃粉多是商業(yè)化的高鉛玻璃粉，通過玻璃粉中的鉛腐蝕硅片表面的SiN減反層，并協(xié)助銀粉在硅表面形成二次結(jié)晶，形成有效的歐姆接觸。在該系列玻璃粉中，通常氧化鉛含量高于50％，而氧化鉛為劇毒重金屬化合物，是“關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令”(Restriction of Hazardous Substances，簡稱RoHS)中明確禁止的六種劇毒化合物之一。目前，在太陽能電池所使用的漿料中，背場所用鋁漿和背電極所用銀漿均已實現(xiàn)無鉛化，僅有正面銀漿仍在使用含鉛系列銀漿。在杜邦的多篇專利(US20110308597、US20110232746、US20110308596)中均提出利用碲酸鹽玻璃粉制備太陽能電池正銀銀漿，雖然碲酸鹽系列玻璃可以有效的解決在硅片高表面方塊電阻下的銀硅接觸問題，提高電池效率。但是，該碲酸鹽系列玻璃均為含鉛玻璃，并且是主元素，不可替代，從而還是無法實現(xiàn)無鉛化。

當(dāng)前現(xiàn)有的無鉛玻璃系列，均為傳統(tǒng)的硅硼酸或磷酸鹽系列玻璃，當(dāng)硅片表面方阻低的情況下，這些玻璃或可適用，但效率較低。但目前，為了追求更高的光電轉(zhuǎn)換效率，硅基太陽能電池均采用高表面方阻工藝制備，因此，傳統(tǒng)的硅硼酸或磷酸鹽系列玻璃在此高方阻工藝下不能適用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種玻璃粉、正銀漿料及其制備方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中正銀漿料含鉛的問題。

本發(fā)明的第一個方面是提供一種玻璃粉，該玻璃粉由以下質(zhì)量百分比的組分組成：45～95％的TeO2、4～40％的Bi2O3、1～20％的Na2O、10％以下的B2O3、ZnO、Al₂O₃和SiO2以及5.5％以下的Li2O。

本發(fā)明的第二個方面是提供一種制備玻璃粉的方法，包括如下步驟：

步驟S101，將原料經(jīng)混料機(jī)混合均勻；

步驟S102，將混合后的原料置于馬弗爐內(nèi)加溫，持續(xù)加溫0.5～1小時，得到熔化后的玻璃熔漿，所述馬弗爐的溫度為600℃～1200℃；

步驟S103，將所述熔化后的玻璃熔漿倒入去離子水中進(jìn)行淬火處理；

步驟S104，將淬火處理后的玻璃熔漿球磨至直徑為0.5～2um的顆粒、再經(jīng)325～400目篩網(wǎng)過篩即可得到所述玻璃粉。

進(jìn)一步的，原料由以下質(zhì)量百分比的組分組成：45～95％的TeO2、4～40％的Bi2O3、1～20％的Na2O、10％以下的B2O3、ZnO、Al₂O₃和SiO2以及5.5％以下的Li2O。

本發(fā)明的第三個方面是提供一種正銀漿料，該正銀漿料由以下質(zhì)量百分比的成分組成：80％～90％的銀粉、5％～15％的有機(jī)載體以及0.5％～6％的玻璃粉，所述玻璃粉為上述的玻璃粉。

進(jìn)一步的，銀粉的純度為99.9％～99.999％、平均粒度為0.5um～10um。

進(jìn)一步的，有機(jī)載體為乙基纖維素樹脂、松香樹脂、酚醛樹脂、松油醇、松節(jié)油、丙二醇甲醚醋酸酯、丁基卡必醇、乙二醇單丁醚醋酸酯、石油醚、醚類、增塑劑和表面活性劑中的一種或多種的組合。

本發(fā)明的第四個方面是提供一種制備正銀漿料的方法，該方法包括如下步驟：

步驟S201，將質(zhì)量百分比為80％～90％的銀粉、5％～15％的有機(jī)載體以及0.5％～6％的玻璃粉混合并攪拌均勻，所述玻璃粉為上述的玻璃粉；